背景及概述

雙酚A型二醚二酐(BPADA)是重要樹脂聚醚酰亞胺(Ultem)的前體。Ultem由美國通用電氣公司(GE)于19世紀(jì)70年代研發(fā)并制造，是一種低成本、低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度且不溶于DMF(二甲基甲酰胺)、MP(N-甲基吡咯烷酮)等常用溶劑的熱塑性聚酰亞胺材料。由于Ultem較優(yōu)的綜合性能，因此被廣泛地應(yīng)用于電子、電機(jī)和航空等工業(yè)領(lǐng)域，雙酚A型二醚二酐的市場需求也逐年上升。

制備

有文獻(xiàn)報道[1],在DMAC或DMF溶劑體系中,由雙酚A的二鈉鹽與N-甲基-4-硝基酞酰亞胺縮合得到芳香族二醚二酞酰亞胺化合物,隨后水解、酸化、脫水環(huán)化得到雙酚A型二醚二酐單體。但該方法原料成本高,環(huán)保問題難解決,所得產(chǎn)物顏色深,純度偏低。為解決上述不足之處，本文采用低成本的非極性溶劑,加入相轉(zhuǎn)移催化劑來合成目標(biāo)產(chǎn)物--雙酚 A型二醚二酐單體,所得產(chǎn)物收率較高,顏色較淺,具有很高的純度。

圖1 雙酚A型二醚二酐合成反應(yīng)式

實驗操作：

在500ml的三頸瓶中,加入22.8g雙酚A，16g50%的氫氧化鈉水溶液,100ml蒸餾水,通入氮?dú)?加熱回流 1h后,加入300ml甲苯,回流去水 6h,分出反應(yīng)體系中的水分,得到粘稠狀混合物。

將37g無水N-甲基-4-硝基酞酰亞胺(MPI)和1.4g干燥的四丁基溴化銨(TBBA)加到混合物中,110℃反應(yīng) 2h 后,加入甲苯 100ml,繼續(xù)回流1h。接著,加入粉狀氫氧化鈉1g,加熱回流15min，趁熱過濾,用熱甲苯清洗濾渣數(shù)次后,除去濾渣,得到透明濾液。往濾液中加入蒸餾水250ml,于80℃加熱攪拌30min后,分離水層,得甲苯層,如此重復(fù)水洗二次。最后,對甲苯層進(jìn)行減壓蒸餾濃縮。

在三頸瓶中加入54.6g上述濃縮物,300g氫氧化鈉和1000ml水,加熱回流1h后,邊加水邊蒸餾,持續(xù)3h后終止反應(yīng),過濾,往濾液中加入硫酸,攪拌反應(yīng)10min,得到粘稠性的樹脂狀物,加入冰醋酸使之溶解,再加入硫酸,冷卻,過濾,水洗,得到雙酚A型二醚四酸54.1g。

將55.6g雙酚A型二醚四酸放入烘箱中,加熱至220℃，保持5h后自然冷卻到室溫,甲苯溶解,脫色,重結(jié)晶得到雙酚A型二醚二酐(BPDEDA)50.5g，收率為97.1%。

參考文獻(xiàn)

[1] US2006/205958 A1, 2006 ;